§3. Загрязнение литосферы

Промышленное и бытовое загрязнение литосферы вызвано прежде всего складированием на больших площадях огромного количества твердых промышленных и бытовых отходов: это различные шламы, пластмассовые отходы, осадки промышленных стоков, отходы обогащения и переработки материалов, тара, древесина и т.д. При работе тепловых электростанций на твердом топливе большие площади занимают отвалы золы и шлаков.

Все это является следствием нерационального использования минеральных ресурсов: до сих пор в хозяйственный оборот вовлекается лишь около трети всего минерального сырья, а на производство готовой продукции расходуется менее 7% добытых полезных ископаемых при больших объемах образующихся отходов.

Под термином «отходы производства» понимают разнообразные по составу и физико-химическим свойствам остатки, характеризующиеся потенциальной потребительской ценностью (пригодностью для полезного использования), и являющиеся по своей природе вторичными материальными ресурсами.

Процесс возникновения твердых отходов в материальном производстве можно проиллюстрировать следующей схемой (рис. 10):

ДОБЫЧА ОБОГАЩЕНИЕ

(месторождение) сырье (месторождение, сырьевой концентрат

предприятие)

ПЕРЕРАБОТКА

ТВЕРДЫЕ (предприятие)

ОТХОДЫ

ПРИМЕНЕНИЕ

(промышленность, продукт

строительство и т.д.)

Рис.10. Схема возникновения твердых отходов

Помимо загрязнения больших площадей плодородных земель полигоны твердых (в особенности бытовых) отходов являются источниками поступления в атмосферу больших объемов метана (СН₄) - второго после СО₂ парникового газа. Образование метана на полигонах начинается через несколько лет после их закрытия и продолжается на протяжении 20...30 лет.

В России полигонами твердых бытовых отходов занято около 70 тыс. га земельной площади и ежегодно отчуждается около 10 тыс. га пригодных для использования земель.

В связи с тем, что почва - это основа биологического круговорота, она становится источником миграции загрязняющих веществ в смежные сферы - атмосферу и гидросферу, а также через растения в продукты питания.

При сельскохозяйственном производстве происходит загрязнение почв агрохимикатами, пестицидами, микробами и т.п.

К началу XXI века прогнозируется применение удобрений до 300 кг/га, что приведет к избытку в почве нитратного азота. Кроме нитратов, почву загрязняют и аммиачные соединения азота.

Нитраты и нитриты (соли азотной кислоты), попадая в организм человека, вступают во взаимодействие с гемоглобином крови. Гемоглобин содержит двухвалентное железо, нитраты и нитриты это железо переводят в трехвалентное. В результате красные кровяные тельца лишаются способности переносить кислород. При блокировании 20% гемоглобина наступает кислородная недостаточность, 80% - смерть.

В связи с низкой растворимостью почвенных соединений фосфора происходит увеличение содержания в почве фосфора.

Суперфосфатные заводы загрязняют почву фтором, мышьяком, железом, цинком, медью. Содержание этих элементов на расстоянии до 5 км от завода превышает фоновое в 20...45 раз.

Применение калийных удобрений, особенно хлорида калия KCl, приводит к накоплению в почве ионов хлора.

В промышленных регионах в почвы с осадками поступает сера (в форме диоксида) массой до 30 кг/га, в то время как в относительно чистых регионах содержание серы в почве не превышает 3...6 кг/га.

В результате неполного сгорания угля и нефти почвы загрязняются бенз()пиреном, который передвигается по трофическим цепям и, попадая в организм человека, вызывает онкологические заболевания.

При сжигании ископаемого топлива (угля, нефти, горючих сланцев) и применения удобрений и пестицидов происходит загрязнение почв тяжелыми металлами. Наиболее опасны из них свинец и кадмий.

Атомные электростанции, урановые и обогатительные шахты, хранилища радиоактивных отходов вызывают радиоактивное загрязнение почв. К антропогенным долгоживущим радионуклидам, загрязняющим почвы, относятся ¹²⁹I, ²²⁶Ra, ¹³⁷Cs, ²³⁹Pu.

Интенсивное загрязнение почвы происходит в процессе строительства различных объектов и при производстве строительных материалов.

Строительство промышленных, жилых и гражданских зданий связано с выполнением больших объемов земляных работ. Это работы нулевого цикла, а также прокладка дорог, водопроводов, канализации, теплосети, газопроводов, кабелей и т.д. При этом относительно чистые земли на окраинах городов засоряются привозным грунтом.

При производстве кровельных, изоляционных, отделочных работ может происходить загрязнение почвы песком, каменноугольной смолой, битумной мастикой, стекло- и шлаковатой, органическими растворителями.

К загрязнению почвы приводит транспортирование и хранение строительных материалов без соблюдения технических требований к таре, погрузочно-разгрузочным работам и местам складирования.

Эксплуатация и ремонт строительных машин на строительных площадках приводят к попаданию в почву горючесмазочных материалов.

Предприятия промышленности строительных материалов имеют значительное количество отходов, которые могут являться источниками загрязнения почвы. Так, вокруг цементных заводов в почве, помимо цементной пыли, накапливаются ртуть, цинк, стронций.

К изъятию и нарушению значительных площадей земной поверхности приводит и развитие горнодобывающей промышленности. Наиболее сильное нарушение земной поверхности происходит при открытом способе разработки месторождений полезных ископаемых (при добыче 1 млн. т. железной руды нарушается до 640 га земель).

Воздействие процессов добычи полезных ископаемых на землю можно разделить на прямое и косвенное.

Прямое воздействие приводит к нарушению почвенного покрова, изменению облика территории, сокращению площадей сельскохозяйственных и лесных угодий.

Косвенные воздействия приводят к ухудшению состояния и плодородия земель, условий произрастания растений и обитания животных. Они чаще всего связаны с нарушением режима и состояния грунтовых вод.